|
Активность звездных пятен на красном гиганте
|
|
|
|
В исследовании, опубликованном в Nature Communications, исследователи из Лейбницевского института астрофизики в Потсдаме (AIP) и Исследовательского центра астрономии и наук о Земле имени ХУН-РЕНА (HUN-REN CSFK) реконструировали временные изменения в распределении поверхностных пятен на красной гигантской звезде XX Треугольника. Исследование основано на уникальной серии спектроскопических наблюдений, проведенных роботизированной обсерваторией STELLA в течение 16 лет.
|
|
|
|
"Солнечные пятна - это наиболее известные проявления солнечной магнитной активности, которые, наряду со многими другими явлениями, такими как солнечные вспышки или солнечный цикл, могут быть связаны с динамо-механизмом, работающим внутри Солнца", - объясняет доктор Жолт Кевари, научный руководитель обсерватории Конколи в ХУН-РЕНЕ. CSFK и член исследовательской группы.
|
|
|
|
"Звездные пятна - это явления, подобные солнечным пятнам, но на поверхности далеких звезд. Однако обычно мы не можем наблюдать поверхность звезд напрямую. Поэтому мы применили непрямой томографический метод, называемый допплеровской визуализацией, к данным XX Tri".
|
|
|
|
"Вариации яркости красного гиганта XX Tri с большой амплитудой наблюдались и ранее, поэтому было также известно, что эти вариации были вызваны темными пятнами, которые появлялись и исчезали из поля зрения по мере того, как звезда вращалась вокруг своей оси в течение 24 дней. Эти пятна даже больше, чем вся поверхность нашего Солнца — вот почему XX Tri была названа "самой заметной звездой на небе", - добавляет доктор Кевари.
|
|
|
|
|
|
|
Исследователи использовали более 2000 спектров высокого разрешения, собранных за 16 лет с помощью роботизированных телескопов STELLA компании AIP на Тенерифе, что представляет собой беспрецедентный объем однородных спектроскопических данных о звезде. Роботизированная обсерватория STELLA, главным исследователем которой является проф. Клаус Г. Штрассмайер, ведущий автор исследования, является "домашней обсерваторией" AIP. Телескопы-близнецы были спроектированы, построены и управлялись дистанционно в Потсдаме. На основе полученных данных были реконструированы 99 временных рядов доплеровских изображений, показывающих эволюцию пятен на поверхности звезды в период с 2006 по 2022 год.
|
|
|
|
Одним из главных выводов исследования является то, что изменения поверхности XX Tri не демонстрируют магнитных циклов, подобных солнечным, на основании чего авторы приходят к выводу, что динамо-машина звезды непериодична и, скорее всего, хаотична по своей природе.
|
|
|
|
Специалисты по визуализации данных из Будапештского университета искусств и дизайна имени Мохой-Надя (MOME) создали захватывающий видеоролик на основе допплеровских изображений. Кроме того, благодаря сотрудничеству с MOME в качестве дополнительного материала к публикации было подготовлено еще семь видеороликов.
|
|
|
|
"Солнечное динамо демонстрирует циклическое поведение в количестве и распределении солнечных пятен, которое повторяется в среднем каждые 11 лет, известное как диаграмма бабочки. Однако XX Tri является красным гигантом, который примерно в десять раз больше Солнца, и его внутренняя структура значительно отличается от солнечной, которая относится к карликам главной последовательности. Мы не обнаружили никаких свидетельств подобных циклов для XX Tri", - говорит доктор Кевари.
|
|
|
|
"Изучая звездное динамо, мы также можем приблизиться к пониманию солнечного динамо. Более того, работа динамо—машины отвечает не только за магнитные свойства Солнца или других пятнистых звезд, но и за то, что магнитное поле Земли создается аналогичным механизмом, который, с другой стороны, защищает нашу техническую цивилизацию от вредных солнечных бурь.
|
|
|
|
"Наша цель - иметь возможность наблюдать проявления динамо-механизма у как можно большего числа звезд с различными характеристиками, поскольку, зная сходства и различия, мы в конечном итоге лучше поймем процессы, которые формируют нашу собственную окружающую среду".
|
|
|
|
Это исследование является первым, демонстрирующим, как огромные звездные пятна вызывают крошечное смещение в XX раз в небе, которое при наблюдении с Земли выглядит практически как точечный источник. Причина этого заключается в том, что, хотя фотоцентр однородного (незапятнанного) звездного диска совпадает с геометрическим центром звезды, огромные звездные пятна на звездном диске смещают фотоцентр в направлении, противоположном направлению пятен.
|
|
|
|
В случае XX Tri, которая находится на расстоянии 630 световых лет от нас, фотоцентр звездного диска может смещаться на величину до 10% радиуса звезды относительно геометрического центра, что приводит к кажущемуся смещению положения звезды на небе на 24 угловых секунды (диаметр волосы на расстоянии 1000 км).
|
|
|
|
Однако с помощью астрометрической космической обсерватории Gaia теперь можно измерить даже такие небольшие смещения. Это похоже на ожидаемое астрометрическое смещение, вызванное тем, что планета массой с Сатурн находится на годичной орбите вокруг солнцеподобной звезды на расстоянии около 300 световых лет. Таким образом, разделение эффектов пятен и экзопланет может быть очень сложным, если не невозможным, особенно в случаях сходной периодичности, заключают исследователи.
|
|
|
|
Наблюдения за XX Tri со STELLA продолжаются, поэтому, по словам доктора Кевари, новые данные могут раскрыть дополнительные подробности о работе динамо-машины звезды.
|
|
|
|
Источник
|
